血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與淋巴管生成

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與淋巴管生成

1vegf家族1.1vegf-a編碼的單體遺傳因素的特征是黃色細(xì)胞計(jì)數(shù)為螺旋體iii，其全長(zhǎng)為28kg。八個(gè)準(zhǔn)分子和七個(gè)內(nèi)包含七個(gè)特征的特征組成了八個(gè)vegf-a的編碼區(qū)域。經(jīng)過(guò)編碼、切割和其他步驟后，形成了五個(gè)單體。由于在單體中含有不同的氨基酸，因此被稱(chēng)為vegf121、威gf145、威gf165、威gf189和威gf206。相應(yīng)的氨基酸含量包括121、145、165、189和205。在8個(gè)外顯子中,1~5被認(rèn)為具有重要意義,因其能夠編碼VEGF受體識(shí)別的結(jié)構(gòu)域,。VEGF-A不同單體的主要區(qū)別有兩方面,一方面是氨基酸數(shù)目的差異,另一方面是外顯子6和7編碼的肽段存在與否。共同點(diǎn)是所有的單體中均可出現(xiàn)由外顯子8編碼的肽段。VEGF分子量為34000~45000,在空間結(jié)構(gòu)中,將同源二聚體糖蛋白連接起來(lái)的主要是二硫鍵。VEGF121、VEGF145、VEGF165三種單體是分泌性蛋白質(zhì),可以從細(xì)胞漿中分泌到細(xì)胞外。VEGF145和VEGF165可以和所有內(nèi)皮細(xì)胞的KDR/flk-1受體結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)和臨床上,cDNAVEGF145的研究最為廣泛,相應(yīng)的報(bào)導(dǎo)也最多。1.2為外顯子間隔的轉(zhuǎn)錄子VEGF-B基因位于11q13染色體上,全長(zhǎng)4kb,由7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子組成。內(nèi)含子大小分別為565,312,244,756,197,700bp,將7個(gè)外顯子間隔開(kāi)來(lái)。由于編碼VEGF-BmRNA的剪接方式不盡相同,因而產(chǎn)生了2種不同的轉(zhuǎn)錄子,根據(jù)其含有的氨基酸殘基數(shù)目分別被命名為VEGF-B167和VEGF-B186,蛋白分子量分別為21KD和32KD。VEGF-B167可由胞漿分泌到細(xì)胞外,但需具備特定的條件,用肝素或高滲鹽液對(duì)細(xì)胞進(jìn)行刺激,可促進(jìn)分泌;而VEGF-B186不需任何條件,就可以被分泌到細(xì)胞外。VEGF-B的相關(guān)受體為VEGFR-1/FLT-1,在血管生成的過(guò)程中可起到促進(jìn)作用。1.3vegf-c與腫瘤的mrna表達(dá)VEGF-C又稱(chēng)相關(guān)蛋白(VRP),其基因位于染色體4q34上,VEGF-CcDNA編碼含有419個(gè)氨基酸殘基,分子量為46.9KD。在人類(lèi)的胚胎及成熟的組織中,均有VEGF-CmRNA表達(dá),成人的VEGF-C除少量表達(dá)于腦、肝、胸腺及外周血白細(xì)胞外,其余大部分在胎盤(pán)、卵巢、心臟及小腺體中表達(dá)。VEGF-C與淋巴管的關(guān)系較為密切,包括對(duì)淋巴管增生的誘導(dǎo)及對(duì)淋巴細(xì)胞內(nèi)皮進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),而腫瘤往往最先通過(guò)淋巴管進(jìn)行轉(zhuǎn)移,因此,VEGF-C與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。VEGF-C在發(fā)育的胚胎中即能促進(jìn)血管進(jìn)行分化、生長(zhǎng),因此,與其他促進(jìn)血管生成的因子相比,其發(fā)揮作用的時(shí)間的更早。VEGF-C可作用于VEGFR-2和VEGFR-3,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增生,尤其是微血管細(xì)胞增生。1.4內(nèi)表達(dá)部位的改變VEGF-D基因位于染色體Xp22.23位置,含有8個(gè)光胱氨酸殘基,VEGF-DmRNA在人體內(nèi)的表達(dá)部位與VEGF-C類(lèi)似,尤其在骨骼肌與結(jié)腸中表達(dá)較為豐富,但在胎盤(pán)中少見(jiàn)其表達(dá)。VEGF-D具有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移的作用,可作為VEGF受體(VGEFRs)、VEGFR-2(FIk-1)及VEGFR-3(FLt-4)的配體,這些配體與VEGF-D結(jié)合后發(fā)揮促內(nèi)皮遷移作用,從而促進(jìn)血管生成。1.5體生長(zhǎng)因子的鑒定胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(placentagrowthfactor,PIGF)是一種由Maglione等從人的胎盤(pán)cDNA文庫(kù)中分離純化而得到的二聚體,為分泌型糖蛋白,其基因位于14q24-q31上,其mRNA的剪接方式有所不同,據(jù)此有4種異構(gòu)體:分別命名為PIGF-1、PIGF-2、PIGF-3、PIGF-4。之所以命名為胎盤(pán)生長(zhǎng)因子,就是由于其在胎盤(pán)中高表達(dá),特別是在絨毛膜滋養(yǎng)層中,表達(dá)最高,且持續(xù)表達(dá)于妊娠全過(guò)程。有研究小組報(bào)道了PIGF在多種腫瘤中均有表達(dá),且能夠?qū)е逻@些腫瘤的血管加速生長(zhǎng)。2vegf對(duì)血管透皮吸收的影響VEGF可以與血管內(nèi)皮細(xì)胞受體進(jìn)行緊密的、特異性的結(jié)合,進(jìn)而促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞大量增生,逐漸形成了血管雛形,最后形成新的血管。VEGF與血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合后,可以改變局部的微環(huán)境,引起大量鈣離子通道開(kāi)放,這樣鈣離子大量?jī)?nèi)流,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度在短時(shí)間內(nèi)迅速上升到一定水平,形成細(xì)胞內(nèi)外的鈣離子濃度差,進(jìn)而引發(fā)一系列生理過(guò)程。VEGF可增加微血管的通透性,有報(bào)導(dǎo)單次注射可引起血管通透性增高,雖然單次注射的作用時(shí)間較短,且非持續(xù)作用,故該過(guò)程呈可逆性,但作用效果卻十分驚人。由于此種作用是通過(guò)特異性的與受體結(jié)合發(fā)揮的,所以不會(huì)被組織胺或其他炎癥因子抑制劑阻斷。3vegf對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的影響3.1vegf作血管透皮檢查的作用VEGF因其對(duì)小靜脈有較為強(qiáng)烈的作用,故又名為VPF,其作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于組胺等血管活性物質(zhì)。VEGF對(duì)微血管的作用表現(xiàn)在能夠增強(qiáng)其滲透性,血管滲透性增高后可導(dǎo)致血液成分的外漏,包括纖維蛋白原及其他凝固蛋白.當(dāng)纖維蛋白在血管外聚積后,可使細(xì)胞間水腫液體的吸收與清除速度明顯減慢,不僅改變了正常組織周?chē)沫h(huán)境,降低了其抗血管生成的功能,而且相反的使其具備了促血管生成的作用.VEGF還可增加皮膚、胸膜、腹膜、腸系膜等的血管床滲透性,是導(dǎo)致惡性胸腹水的重要原因.目前來(lái)看,VEGF的此種作用精確機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究.Dvorak等發(fā)現(xiàn)VEGF誘導(dǎo)大分子從內(nèi)皮細(xì)胞中滲出是通過(guò)跨膜途徑完成的.最近的研究證明N2O、Akt通路等出現(xiàn)在VEGF誘導(dǎo)血管滲透性增加過(guò)程中,但主要作用可能是通過(guò)鈣離子通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這是一條新途徑。3.2主要方式VEGF可促使細(xì)胞骨架發(fā)生變化,從而改變細(xì)胞形態(tài)。釋放氧化亞氮和前列腺素是VEGF激活內(nèi)皮細(xì)胞的重要方式。內(nèi)皮細(xì)胞被激活后即可進(jìn)行生長(zhǎng)與遷移.VEGF是一種上皮細(xì)胞分裂素.可促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,其原理可能涉及到蛋白激酶C途徑及氧化亞氮調(diào)節(jié)途徑.VEGF雖然可促使上皮細(xì)胞激活與分裂,但是有報(bào)導(dǎo)稱(chēng),另有一種缺乏VEGF活性的血管生成因子,其促進(jìn)細(xì)胞分裂增殖的作用可能比上皮細(xì)胞分裂素更強(qiáng)。3.3vegf在血管內(nèi)皮系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用在血管生成的早期,最關(guān)鍵的變化是降解基底膜.降解過(guò)程中需要的酶和蛋白,大部分可由VEGF誘導(dǎo)生成。包括基質(zhì)降解金屬蛋白酶,金屬蛋白酶間質(zhì)膠原酶及絲氨酸蛋白酶,激活這些物質(zhì),可改變局部的微環(huán)境,創(chuàng)造出了適宜內(nèi)皮細(xì)胞的遷移的條件.研究證明VEGF可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞uPA受體的表達(dá).此種受體表達(dá)增加,可加強(qiáng)蛋白水解作用和組織重塑,這些發(fā)現(xiàn)從側(cè)面也證明了VEGF具有促血管生成的作用.此外,uPA本身也可誘導(dǎo)VEGF表達(dá)的增加,這就形成了一個(gè)表達(dá)環(huán)路。目前,VEGF促進(jìn)上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制還不太清楚,但有研究表明與FAK途徑有關(guān),此途徑可是肌動(dòng)蛋白絲重新組建。此外,在VEGF誘導(dǎo)上皮細(xì)胞遷移過(guò)程中,還發(fā)現(xiàn)了NO的參與,NO能調(diào)節(jié)FAK酪氨酸磷酸化,被認(rèn)為是VEGF誘導(dǎo)細(xì)胞遷移所需要的.4血管內(nèi)皮穿透調(diào)節(jié)腫瘤的生長(zhǎng)需要源源不斷的血供,而VEGF因其能促進(jìn)血管生成,故在腫瘤生長(zhǎng)中必不可少。VEGF是介導(dǎo)新生血管生成的重要因素,可強(qiáng)烈促使血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,進(jìn)而形成新的血管,已被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤血管生成最強(qiáng)的細(xì)胞因子,對(duì)于新生血管是必要的。Fang等人研究證明,在活體內(nèi)三羥黃酮可明顯抑制腫瘤血管的發(fā)生。這種抑制血管發(fā)生的作用與降低腫瘤組織內(nèi)HIF-1和VEGF的表達(dá)有關(guān)。有研究表明HIF-1可促進(jìn)VEGF的表達(dá),從而通過(guò)增加VEGF來(lái)間接促進(jìn)腫瘤血管的發(fā)生。Chang等報(bào)道分泌型的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF-A164)是啟動(dòng)腫瘤的血管生成的第一步。他們采用小鼠進(jìn)行研究,在小鼠組織內(nèi)用菌體及腫瘤誘導(dǎo)血管生成。發(fā)現(xiàn)在毛細(xì)血管中出現(xiàn)了大量的組織蛋白酶,同時(shí)蛋白酶抑制劑減少,這是導(dǎo)致最初血管形成的原因。Cao等報(bào)道了用VEGF-A和VEGF-C誘導(dǎo)的血管和淋巴管的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示VEGF-A可刺激細(xì)胞分裂,促進(jìn)鄰近血管融合成血管叢,血管叢再相互連接形成新的血管網(wǎng)絡(luò).通過(guò)對(duì)超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)VEGF-A誘導(dǎo)血管形成與內(nèi)皮穿透介導(dǎo)對(duì)鐵蛋白的高滲透性密切相關(guān)。VEGF-C誘導(dǎo)的血管和淋巴管數(shù)量幾乎相同,內(nèi)皮穿透僅存在于毛細(xì)血管.表明VEGF-C不僅在促血管生成方面起作用,在促淋巴管方面也具有同樣的作用,同時(shí)在VEGF-A和VEGF-C誘導(dǎo)的淋巴管中均無(wú)內(nèi)皮穿透現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于研究腫瘤是的生長(zhǎng)是非常重要的。Ouchi等報(bào)道VEGF在新血管形成中起主導(dǎo)作用,缺氧等其他因素也可導(dǎo)致VEGF表達(dá)增加。Ouy-ang等用無(wú)胸腺小鼠皮下移植人類(lèi)結(jié)腸癌細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),與對(duì)照組小鼠進(jìn)行比較,結(jié)果顯示NO-ASA可使VEGF表達(dá)明顯減少。Schwarz等用大鼠左冠狀動(dòng)脈來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)組大鼠心肌梗塞33天后注射phVEGF165,注射部位采用特定的位點(diǎn),對(duì)照組注射對(duì)照質(zhì)粒和鹽水。33天后解剖大鼠心臟進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在實(shí)驗(yàn)組大鼠心臟,于注射位點(diǎn)處有血管瘤樣物質(zhì)形成,而其余對(duì)照組無(wú)上述情況出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明,phVEGF165可促使已經(jīng)發(fā)生梗死的心肌產(chǎn)生新的血管。5vegf-c的調(diào)節(jié)作用過(guò)去認(rèn)為在腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中只有血管發(fā)生發(fā)揮著作用,忽視了淋巴管的作用,現(xiàn)在的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為淋巴管生成在腫瘤擴(kuò)散過(guò)程中發(fā)揮的作用更具有意義。在臨床上,淋巴轉(zhuǎn)移是腫瘤最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移途徑,尤其在早期。Ebos等和Pàez-Ribes等的研究表明,VEGF通路與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Salven等報(bào)道在淋巴管發(fā)育較好的區(qū)域,往往有VEGF-C的存在,VEGF-C在腫瘤細(xì)胞和淋巴管上皮細(xì)胞之間起到了一定的作用,使兩者進(jìn)行相互調(diào)節(jié).Benest等發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)生長(zhǎng)的淋巴網(wǎng)絡(luò)后,VEGF-C的促血管生成作用較前明顯的減弱了。這表明淋巴管與VEGF-C介導(dǎo)的血管生成之間有相互關(guān)聯(lián),也從側(cè)面說(shuō)明了兩者的生成機(jī)制是不同的。Hirakawa等發(fā)現(xiàn)在淋巴結(jié)內(nèi)部,VEGF-C也可促使新的淋巴管生成,淋巴管的增加是腫瘤更容易進(jìn)行轉(zhuǎn)移。因此VEGF-C被認(rèn)為是一個(gè)新的靶點(diǎn),為研究腫瘤轉(zhuǎn)移提供了新的方向。Pradeep等報(bào)道除VEGF-C外,VEGF-D也可促進(jìn)淋巴管形成,二者在某些受體的存在下,可直接介導(dǎo)生成淋巴管。Breier等用缺乏VEGF-C基因的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在缺少VEGF-C的情況下,內(nèi)皮細(xì)胞無(wú)法最終形成淋巴管。6vegf在血管治療中的作用大量研究證明VEGF可增加內(nèi)皮細(xì)胞的滲透性,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行分裂、增殖,并有利于細(xì)胞進(jìn)行遷移,在體內(nèi)所表現(xiàn)出了特異性促血管生成作用,參與腫瘤血管生成和淋巴管形成。過(guò)去一直認(rèn)為VEGF只與血管的生成有關(guān),現(xiàn)在認(rèn)為VEGF在淋巴管生成中也起到關(guān)